叠合柱详解
我大中华的很多城市，高楼大厦已是鳞次栉比。在每栋高楼里面，我们都会看到一些框架柱，或大或小，或圆或方，或常规或异型。
框柱看起来冰冷，尤其包上大理石或冷金属之后，但它们撑起了比自身截面大得多的空间，
这多少值得尊敬。
以结构工程师的眼光来看，框柱的截面形式大致可分四类：普通钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢管混凝土柱以及叠合柱。
在做柱截面形式对比的时候，我总是想起《三国演义》中“煮酒论英雄”的片段。
究竟谁是真英雄？
若以使用频率来评判，钢筋混凝土最优，型钢混凝土次之，钢管混凝土再次之，叠合柱末之。尽管如此，我还是手指落寞的叠合柱：“天下英雄，唯君耳”。
这篇文章就谈谈本人的逻辑，诸位可不当真。毕竟，本人看走眼与看对眼的概率，经常接近
五五开。
01、叠合柱的概念
首先，我们要理解叠合的概念，谁和谁叠合？作为类比，叠合梁、叠合板大家是比较熟悉的，叠合说的是新旧混凝土之间的叠合，旧混凝土可以采用预制（或先浇），新混凝土则采用现
浇（或后浇）。《混凝土结构设计规范》对叠合构件的构造及计算均有相对明确的规定。
在装配式结构及加固改造设计中，叠合既是一个基本概念，也是一个基本方法。想想装配式
结构中的叠合板，以及加固设计中的增大截面法。
但是，叠合柱与常规的叠合概念略有不同，它指的是内部钢管混凝土柱与外部钢筋混凝土之
间的叠合。
同时，叠合还隐含了构件组成时在时间上的非同步性。即，同一个构件的新旧部分，在“浇筑”时间上，存在一个时间差。这个时间差如果小于混凝土的初凝时间，那就是整浇了。所以，
只有时间差大于终凝时间，才会出现叠合。
说到这里，我们会想到一些有意思的问题。比如，施工缝与后浇带，算不算叠合？混凝土梁
加固中的粘钢法与碳纤维布加固法，算不算叠合？
如果继续较真的话，型钢与钢筋混凝土浇筑在一起，算不算叠合？那钢筋与混凝土浇筑在一起，算不算叠合？
叠合的依据究竟是什么呢？本人认为，相比后浇部分，先浇部分能够独立受力，这是叠合的
一个重要条件。
我们说叠合概念中隐含了一个时间差，但叠合柱又有不同。按照《钢管混凝土叠合柱结构技
术规程》（CECS188:2005）：
叠合柱的内外组成部分既可不同期施工，也可同期施工。
同期施工，就是指同时浇筑钢管内混凝土和钢管外混凝土。也就是说，在混凝柱浇筑方面，
可以没有时间差。你看，叠合柱就是这样一个异类。
同期施工的叠合柱可称组合柱，这是规范的原话。但组合柱不能称为叠合柱。我们通常说的
组合柱，是指型钢混凝土柱。
那按照规范先生的意思，究竟什么是叠合柱呢？我们揣测一下：
叠合柱是一种特殊的型钢混凝土柱，其内型钢为闭口截面，通常（还是必须？）为圆管，可
以为多腔。
让我们把谈论的对象就限定为钢管混凝土叠合柱吧。
02、叠合柱的优势
从构成来看，叠合柱与型钢混凝土柱、钢管混凝土柱有一定相似性，但又有不同，更像是二
者取长补短后的改良。
你看哈。相比型钢混凝柱，叠合柱含钢率更低（一级框柱，最小含钢率3%），承载力更高（意味着截面可以更小），这在对比建筑面积使用率的时候，具有较大优势。
相比钢管混凝土柱，叠合柱具有更好的防火防腐性能，更低的用钢量。根据文献介绍，叠合
柱的承载力比钢管混凝土柱高。
为何叠合柱承载力更高？这是大家都关心的问题。虽然我们都理解混凝土三向受压，承载力
提高的道理。
超高层建筑中，外框柱受力以压弯为主。《材料力学》告诉我们，弯矩作用下，截面外侧应
力最大，中部应力较小，所以我们应该尽量将材料放到截面外侧。而轴力作用下，截面均匀
受力，材料应该平摊到截面上。
截面压弯复合受力时，最悲催的就是截面外侧，既要承受轴压作用下的均匀应力，也要承受
弯矩作用下的弯曲拉压应力。考虑不同方向的水平力工况，截面外侧均可能承受拉力或压力。叠合柱是怎么解决这个问题的呢？
叠合柱以强大的内芯——钢管混凝土柱，承受绝大部分的轴向压力，从而将外侧截面从均匀
压应力中解放出来，这样外侧截面就可以专心对付弯曲应力。
想到这里，我拍案叫绝，这是“物尽其才”的又一次完美诠释呀。至于上一次？
诞生了一个划时代的伟大产品——钢筋混凝土。即用钢筋承受拉力，用混凝土承担压力。
叠合柱给出的解决思路，我们经常作为反例应用在节点设计中。
比如，我们将节点位置的构件截面做得更小，这样可以削弱它的抗弯承受能力，以更小的截
面保证轴向承载力即可，这就是铰接节点。
再比如，混凝土构件，截面不变，但在支座位置，我们仅配置构造纵筋，这也是削弱了截面
的抗弯承载力，也是一种铰接做法。
为了将更大的轴向力分配给内部的钢管混凝土柱，这才有了先期施工的做法，相当于通过施
工次序，给“内芯”一个预压应力。这便引申出一个叠合比的概念。
叠合比：核心钢管混凝土柱已承受的施工期竖向荷载所产生的轴压力设计值与叠合柱全部轴
压力设计值的比值。
非同期施工相对麻烦，不少项目还是优先采用同期施工。对同期施工的叠合柱来说，叠合比
等于0。
如果叠合比等于零，那如何保证“内芯”承受更大的轴压力呢？
我们都知道，钢管对内部混凝土有套箍作用，套箍作用可以提高内部混凝土的轴压承载力。
那轴力分配时，“内芯”会分配到更多轴力吗？
当然会！
轴力以截面各部分竖向压缩变形量进行分配，套箍后，内部混凝土的“压缩模量”更大，变形
更小，所以分配的轴力更多。（PS：这有点类似土力学中变形模量与压缩模量的区别，后者
考虑完全侧限，所以量值更大。）
以直径为1800mm的圆形叠合柱为例，同期施工，柱内钢管直径1200mm，钢管壁厚为
28mm，钢材采用Q390，混凝土采用C60，则套箍指数为1.2；钢管混凝土的轴向刚度可放大
1.8X1.2=
2.16倍。如果不考虑套箍作用，管内混凝土承受轴向总压力的42%，考虑套箍作用后，为70%.
说到套箍作用，钢管混凝土柱并不例外呀。为何钢管混凝土柱承载力低于叠合柱呢？
有一种解释是这样的：根据《高规》附录F，钢管混凝土柱由于长细比和偏心率的影响，轴心受压承载力双重折减，导致计算承载力降低。与此相对，叠合柱的管外混凝土可以约束钢管混凝土，钢管壁不会或推迟发生屈曲，承载力基本无需折减。
同时，我在想另外一个问题。钢管混凝土柱的钢管，与叠合柱中钢管不同，前者还要承受弯矩引起的弯曲应力（发挥了叠合柱中纵筋的作用），钢管的应力状态更复杂，其对混凝土的围箍效应，是否会有所降低呢？
03、叠合柱的计算
设计叠合柱时，首先需要注意四个参数：叠合比、套箍指数、管径比和含钢率。另外，征求意见稿还对钢管混凝土截面面积与叠合柱截面面积的比值进行了规定。
这几个参数比较简单，规范均有明确规定或算法。这节主要讲相对特殊的规定。
1）轴压比
根据 CECS188:2005，叠合柱的轴压比是指管外混凝土的轴压比。轴压比限值可按照普通钢筋混凝土来确定。很明显，叠合比会影响管外混凝土的轴力分担。如果框柱截面由轴压比控制，即可通过调节叠合比来改变计算轴压比。
说到轴压比，我们稍作拓展。
《高规》关于轴压比的规定中，采用芯柱可将框柱轴压比限值提高0.05。柱内设置钢骨，轴向承载力可以提高，相对原截面，也可认为轴压比限值提高。
其实，钢筋混凝土芯柱、叠合柱内芯、组合柱的钢骨都可改善构件轴压比，但叠合柱的套箍作用最有效。
叠合柱中钢管混凝土的轴压比如何确定呢？
规范没有明确指出，隐约规定应小于0.9。如果去查《钢管混凝土结构技术规程》，我们还是没有看到圆形钢管混凝土轴压比的相关规定，仅看到矩形实心钢管混凝土的轴压比规定，其计算依据与型钢混凝土柱一致，即不考虑套箍作用。
我手上有一份《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》的征求意见稿，此文稿对轴压比计算有所调整，相当于对叠合柱内钢管混凝土轴压力提出了更高要求。
2）轴向受压承载力
叠合柱的轴向受压承载力分为两部分，即管外钢筋混凝土的轴压承载力与钢管混凝土的轴压承载力，长细比折减仅对管外部分执行。
以上述1.8m直径的框柱作为算例，均不考虑长细比及偏心率折减时，叠合柱与钢管混凝土柱的承载力计算值基本相同，考虑折减后，后者将小于前者。另外，叠合柱的含钢率为4.1%，而钢管混凝土柱的含钢率为5.3%.
经过计算，4.1%含钢率的相同截面的型钢混凝土柱，其承载力为相应叠合柱的75%.
3）偏心受压正截面承载力计算
首先，先计算管外混凝土分担的轴力设计值和弯矩设计值。其次，将截面等效处理，然后按照《混凝土结构设计规范》钢筋混凝土柱正截面受压承载力计算公式进行计算。
4）配筋率与配箍率
叠合柱的纵筋配筋率是指纵向钢筋截面面积与管外钢筋混凝土截面面积的比值。
计算体积配箍率时，混凝土的体积取为外围箍筋的内皮与钢管之间混凝土的体积，即扣除钢管混凝土的体积。
但征求意见稿对上述两个算法，均有大调整，大家注意辨析。
04、叠合柱的构造
通常情况下，框架梁采用钢筋混凝土梁，框架柱也采用钢筋混凝土时，构造最简单。
框架柱选用型钢混凝土、钢管混凝土、叠合柱时，构造都不简单。
有些业主或施工单位怕麻烦，所以不愿设计单位选择承载力更高的柱截面形式，而宁愿加大配筋。但如果对建筑面积使用率的追求压倒一切，叠合柱是一个不错的选择。
接下来，我们讨论一下叠合柱的梁柱连接节点。
1）钢筋混凝土梁与钢管混凝土叠合柱的连接构造
该种构造，比较常用的做法有两种，一种是钢管贯通，钢筋混凝土环梁与混凝土梁连接；另一种是梁纵筋贯穿钢管节点。
环梁三维节点
采用环梁的主要问题是：环梁位置的钢筋比较密集，尤其当梁端弯矩较大时，框架梁钢筋插入和混凝土浇筑都比较困难，严重影响浇筑质量和工期。
环梁施工照片
即使采用穿管连接，也应尽量减小穿管。比如可将梁做宽，或梁端水平加腋，以便更多的钢筋从钢管两侧绕过。
梁柱节点梁纵筋布置示意图（梁端水平加腋）
梁纵筋穿钢管剖面示意图
穿管连接需要注意的问题是：多条混凝土梁斜交在柱节点时，钢筋汇聚到钢管内，导致管内混凝土浇筑困难。此时，可采用设置钢外环箍来解决。
2）钢梁与钢管混凝土叠合柱的连接构造
叠合柱与钢梁连接时如何处理呢？这和型钢混凝柱与钢梁连接情况类似，最主要的问题是解
决柱纵筋穿钢梁翼缘板。
首先，尽量将钢梁翼缘宽度控制在300mm，此时，在钢梁翼缘宽度范围内只有一根柱纵筋通过。通过调整纵筋排布，使这根纵筋正对钢梁腹板。
正对腹板的柱纵筋在遇到钢梁时截断，然后通过钢筋连接器或构造连接板分别连接于钢梁的
上下翼缘，于是钢筋由于被截断而断开的传力路径通过钢梁腹板又有效地连接了起来。
05、叠合柱的未来
相比其他几种常用的柱截面形式，我们对叠合柱的认识和研究相对较浅，从征求意见稿规范
条文，也多少能看到这一点。
但叠合柱并非新生事物，深圳诺德金融中心大厦、深圳卓越皇岗世纪中心、深圳华润前海中
心均采用了叠合柱方案。
目前，我看到或正在做的一些设计项目，也逐步采用了叠合柱。未来，叠合柱的使用频率可
能会逐步提高，尤其结合装配式建筑，叠合柱也许有更大的发展空间。
但这都不是最主要的。
以结构工程师的眼光来看，在提供承载力的时候，钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱基本算是硬抗，而钢管混凝土柱和叠合柱却是在借势，叠合柱将这种势能发挥得更加充分。
从防火防腐这个角度来说，将钢管裸露在外的钢管混凝土柱则有些逆势。
孙子兵法中讲到“求之于势，不责于人”，顺势而为，是为人处世的大智慧。
精妙的结构，都是懂得借势的结构。唯有借势，才有四两拨千斤般地惊叹，才有建筑与结构
的和谐一统。
在柱截面形式中，叠合柱可堪称借势的典范。正因为借势，其单位承载力的造价也基本最低。这就是为何，在琢磨了各个柱截面形式之后，我认为，叠合柱才是我心目中的真英雄。
钢管柱施工方案
霞光剧院屋钢管梁柱工程 施 工 案 编制： 审核： 审批人： 单位:集团有限公司
日期：2013年10月 一、工程概况 二、编制依据 1、×××××部分设计图； 2、钢管混凝土叠合柱结构技术规程CECS188:2005 3、高强混凝土结构技术规程CECS104:99 4、《碳钢焊条》GB/T5117－1995 5、《低合金钢焊条》GB/T5118－1995 6、《低合金高强度结构钢》GB/T1591－2008 7、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223－2004 8、《《建筑结构抗震设计规》GB50011-2010 9、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3－2002 10、《钢结构工程施工质量验收规》GB50205－2001 11、《混凝土结构工程施工质量验收规》GB50204－2002 12、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81－2002 13、施工图纸设计要求 三、工艺流程 原材料复试→下料卷板→加工厂埋弧自动焊→加工厂焊缝超声波探伤检测→钢管柱附件焊接、穿→钢管柱进场→环箍现场焊接→钢管柱吊装、固定→现场CO2气体保护焊水平缝→现场焊缝超声波探伤→浇
筑钢管柱部混凝土→柱筋绑扎→柱模立支→外柱混凝土浇筑 四、主要施工法 （一）原材料复试 本次钢管柱加工由建设单位委托外加工，故建设单位需要求加工单位出具材料合格证及法定单位出具的有效的检验报告。必要时，可由建设单位组织监理单位、施工单位、质监单位到加工单位进行实物抽样到履行有见证送检。该形式的“有见证检验”“批量需相关单位协商后确定。 （二）下料、卷板 1、钢板的下料 钢板进场复试合格后，可按板厚中心线性长度不变的原理并结合焊缝宽度来计算钢板的下料宽度。 下料长度长度应格按设计层高及预留的弹性压缩量进行加工。其弹性压缩量可与设计单位协商确定，一般不应有正公差。现场焊接后可根据实际测量值予以修正。 下料前可对焊缝坡口进行预加工，加工时应格按照《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）中对厚钢板焊接（全熔透焊缝）的坡口加工要求进行。 下料前，应采取措施确保四条边互相垂直，从而保证卷板后的横向平面与柱的母线垂直。 2、钢板的卷管 钢板下料检验合格后，由卷板机完成卷板工作，钢板卷圆后直径允
钢混凝土叠合梁细则
目录 1.工程概况及专业工程特点 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2专业工程特点 (1) 1.3监理依据 (1) 2.监理工作流程 (2) 3.监理工作要点 (2) 3.1 工程质量控制程序及要点 (2) 3.2主要原材料质量控制 (3) 3.3测量控制 (4) 3.4临时支墩、压重区支撑质量控制程序及要点 (4) 3.5焊接工程质量控制 (5) 3.6部件组装、防腐涂装监理质量控制程序及要点 (6) 3.7运输、吊装监理质量控制程序及要点 (9) 3.8成梁质量控制程序及要点 (10) 3.9混凝土桥面板控制要点 (11) 4监理工作方法与措施 (11) 4.1 监理工作方法 (11) 4.2 监理工作措施 (11)
钢箱梁工程监理实施细则 1.工程概况及专业工程特点 1.1工程概况 1.2专业工程特点 1.2.1为确保工程质量，本工程钢梁的有关施工工艺和质量检验标准必须严格遵守《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）的有关要求，对各主要工艺应制定详细的施工细则。需研究优化焊接工艺、组拼工艺技术要求，细化工艺流程，并严格执行。 1.2.2施工时先搭设临时墩。工厂分别预制钢梁、横梁，运至现场后，吊装中段钢梁。再整体吊装端段钢梁，钢梁安装就位后，拼装钢梁间的横梁、桥面板。绑扎桥面板钢筋，浇筑钢筋混凝土桥面板。待混凝土达到设计强度后，拆除临时墩，施工桥面铺装及护栏，成桥。 1.2.3主体结构板材采用Q345qD低合金钢；剪力键采用普通碳素特种钢，其技术标准应符合(GB10433-2002)的规定；高强螺栓为M22高强螺栓，采用大六角高强螺栓，机械性能等级为10.9S级，其设计预应力为190KN，高强螺栓为摩擦型，连接接触面做喷砂并涂无机富锌漆，要求摩擦系数不小于0.4；现浇混凝土桥面板采用C50微膨胀混凝土（防水W8），每立方混凝土内掺50kg钢纤维。 1.3监理依据 1.3.1《城市桥梁施工与质量验收规范》（CJJ2-2008） 1.3.2《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011） 1.3.3《公路桥梁钢结构防腐蚀涂装技术条件》（JT/T 722-2008） 1.3.4《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-01-2006） 1.3.5《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008） 1.3.6《建设工程监理规范》 1.3.7《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009） 1.3.8《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 1.3.9已经审批的《监理规划》 1.3.10与本工程相关的施工图设计
预制预应力混凝土构件技术
预制预应力混凝土构件技术 4.7、预制预应力混凝土构件技术 4.7.1、技术内容 预制预应力混凝土构件是指通过工厂生产并采用先张预应力技术的各类水平和竖向构件，其主要包括：预制预应力混凝土空心板、预制预应力混凝土双T板、预制预应力梁以及预制预应力墙板等。各类预制预应力水平构件可形成装配式或装配整体式楼盖，空心板、双T板可不设后浇混凝土层，也可根据使用要求与结构受力要求设置后浇混凝土层。预制预应力梁可为叠合梁，也可为非叠合梁。预制预应力墙板可应用与各类公共建筑与工业建筑中。 预制预应力混凝土构件的优势在于采用高强预应力钢丝、钢绞线，可以节约钢筋和混凝土用量，并降低楼盖结构高度，施工阶段普遍不设支撑而节约支模费用，综合经济效益显著。预制预应力混凝土构件组成的楼盖具有承载能力大，整体性好，抗裂度高等优点，完全符合“四节一环保”的绿色施工标准，以及建筑工业化的发展要求。预制预应力技术可增加墙板的长度，有利于实现多层一墙板。 4.7.2、技术指标 （1）预应力混凝土空心板的标志宽度为1.2m，也有0.6m、0.9m等其他宽度；标准板高100mm、120mm、150mm、180mm、200mm、250mm、300mm、380mm等；不同截面高度能够满足的板轴跨度为3~18m。（2）预应力混凝土双T板包括双T坡板和双T平板，坡板的标志宽度
2.4m、 3.0m等，坡板的标志跨度9m、12m、15m、18m、21m、24m 等；平板的标志跨度2.0m、2.4m、3.0m等，平板的标志跨度9m、12m、15m、18m、21m、24m等。 （3）预应力混凝土梁跨度根据工程实际确定，在工业建筑中多为6m、7.5m、9m跨度。 （4）预应力混凝土墙板多为固定宽度（1.5m、2.0m、3.0m等），长度根据柱距或层高确定。 根据工程需要，也可采用非标跨度、宽度的构件，采用单独设计的方法即可。 预制预应力混凝土板的生产、安装、施工应满足国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010，《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204，《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1的有关规定。工程应用可执行《预应力混凝土圆孔板》03SG435-1~2，《SP预应力空心板》05SG408，《预应力混凝土双T板》06SG432-1、09SG432-2、08SG432-3，《大跨度预应力空心板（跨度4.2m~18.0m）》13G440等国家建筑标准设计图集，直接选用预制构件，也可根据工程情况单独设计。 4.7.3、适用范围 广泛适用于各类工业与民用建筑中。预应力混凝土空心板可用于混凝土结构、钢结构建筑中的楼盖与外墙挂板，预应力混凝土双T板多用于公共建筑、工业建筑的楼盖、屋盖，其中双T坡板仅用于屋盖，9m 以内跨度楼盖，可采用预应力空心板（SP板）+后浇叠合层的叠合楼盖，
钢箱梁及叠合梁施工
1.10 钢箱梁及叠合梁施工 1.10.1 适用范围 适用于高速公路、城市桥梁工程中钢箱梁工地安装、连接及钢筋混凝土叠合梁施工，其他公路桥梁可参照执行。 1.10.2 施工准备 1.10. 2.1 技术准备 1. 组织审查设计图纸，编制运梁方案、支架方案、吊装方案、混凝土叠合梁施工方案。 2. 张拉所用的机具设备及仪表应经主管部门授权的法定计量检测单位进行配套校验。 3. 混凝土及预应力孔道用水泥浆要依据设计强度，按照现行规范要求经试配确定。 4. 依据设计图及现行施工规范要求，绘制钢筋、钢绞线和模板等加工图。 1.10. 2.2 材料要求 1. 钢箱梁经检验符合国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041)的有关规定和设计要求，有出厂合格证及材质和制作检验的有关质量记录。 2. 高强螺栓：可选用大六角形(GB／T 1228～1331)和扭剪型(GB／T 3632～3633)两类。制造高强度螺栓、螺母、垫圈的材料应符合国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041)的规定和满足设计要求。应由专门的螺栓厂制造，并应有出厂质量证明书，进场后应按有关规定抽样检验。 3. 钢筋：应有产品合格证和检验报告单。钢筋的品种、级别、规格应符合设计要求，钢筋进场后按有关规定抽取试样做力学性能试验，其质量应符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB 13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB 1499)等的规定。当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学分析或其他专项检查。 4. 混凝土用材料 (1) 水泥：宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告，进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复试，其质量必须符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175)等的规定。 当对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月时，在使用前必须进行复试，并按复试结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。 (2) 砂：砂的品种、规格、质量应符合国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041)的要求。进场后应按国家现行标准《公路工程集料试验规程》(JTJ 058)的规定取样试验。 (3) 石子：应采用坚硬的卵石或碎石，进场后应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况，按国家现行标准《公路工程集料试验规程》(JTJ 058)的规定，分批进行检验，其质量应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041)的要求。 (4) 外加剂：外加剂应有产品说明书、出厂检验报告及合格证、性能检测报告，有害物含量检测报告应由有相应资质等级的检测部门出具。进场应取样复试合格，并应检验外加剂与水泥的适应性。外加剂的质量和应用技术应符合国家现行标准《混凝土外加剂》(GB 8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119)的规定。 5. 预应力体系材料 (1) 预应力钢绞线或钢丝：应根据设计规定的规格型号和技术措施来选用。进场时应有供货单位出具的产品合格证和出厂检验报告，同时，应按进场的批次和产品的抽样检验方案分别进行复验和外观检查，其质量必须符合国家现行标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB／T 5024)和《预应力混凝土用钢丝》(GB／T 5223)的规定。 (2) 锚具、夹具和连接器应有出厂合格证和质量证明文件，具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和
预应力混凝土叠合板生产、施工实践
预应力混凝土叠合板生产、施工实践 江中明顾西平马昌云 （南京大地建设（集团）股份有限公司） [摘要] 预应力混凝土叠合板具有节约造价，提高抗裂性能，节约周转材料，缩短施工工期等优点，符合建筑产业化和可持续性发展的方针。本文介绍了预应力混凝土板的优点及生产、施工工艺、及取得的社会及经济效益。 [关键词] 预应力混凝土叠合板张拉支撑工程应用。 预应力混凝土叠合板系采用预制预应力薄板和现浇砼层组成整体的砼板结构。南京大地建设（集团）股份有限公司与法国PPB国际公司合资组建的企业——南京大地普瑞预制住宅有限公司，从法国PPB国际公司独家引进世构（scope）体系的设计、生产、施工成套技术。世构体系是采用预制钢筋混凝土柱，预制预应力混凝土梁、板，通过钢筋混凝土后浇部分将梁、板、柱及节点连成整体的框架结构体系，具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业、有利环保等优点。预应力砼叠合板是该体系的重点推广项目，该技术具有节约造价，抗裂性能好，节约周转材料及节约施工工期等优点，是建设部新一轮推广的十项新技术之一，完全符合国家建筑产业化的发展方针。 1、预应力砼叠合板的特点 1.1 采用预应力高强钢筋，含钢量降低30%以上，与现浇楼板结构相比可节约造价10%以上； 1.2 与现浇板相比，楼板抗裂性能大大提高； 1.3 不需模板，板下支撑间距可加大为1.8~ 2.5米，周转材料总量节约80%以上； 1.4 施工安装方便、快捷，可节约工期30%； 1.5 板底平整度好，不需粉刷，减少湿作业量； 1.6 叠合板预制部分尺寸不受模数的限制，可按设计要求随意分割，灵活性大，适用性强。 2、适用范围 2.1 适用于抗震设防裂度小于或等于9度地区的一般工业与民用建筑楼盖或屋盖；
钢砼叠合梁施工方案
钢砼叠合梁施工方案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
滨海新区西外环高速公路 （津汉高速-海景大道）工程第四标段 钢砼叠合梁施工方案 编制: 审核: 批准: 编制单位:中铁十八局集团第五工程有限公司滨海新区西外环高速第四标项目部编制日期: 2013年4月 20 日
目录
一、编制说明和依据 滨海新区西外环高速公路四标钢桥采用钢箱-砼叠合梁。钢箱梁由顶板、底板、腹板、横隔板等构成。钢桥为全焊结构。顶板、底板与腹板焊缝为全熔透焊缝。 为顺利完成施工任务，确保工程质量，针对现场具体情况及设计图纸的要求，借鉴我公司多年的施工经验和人力、机械资源配备情况，编制钢结构制造工艺。 相关设计图纸：天津市政工程设计研究院设计图纸 主要规范、规程、标准 《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50-2011 《公路桥涵抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《桥梁用结构钢》GB/T714-2000 《涂装前钢材表面9162锈蚀等级和除锈等级》GB8928 -88 《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433-2002 二、工程概况 滨海新区西外环高速公路四标段在主线23- 24#墩、D线D0-D1#墩、C线C10-C11#墩上架设钢桥。钢混叠合梁共计14片，其中主线8片，C、D匝道各3片， ZZ23- ZZ 24#简支梁为双向桥，长度45米，单榀重356吨，合计重量712吨。D匝道D0-D1#梁长度46米，单榀重267吨。C匝道C10-C11#简支梁长度50米，单榀重310吨，工程量合计1289吨。每座桥由多根U型梁构成，梁与梁之间由中横梁连接。钢梁上部焊接圆头栓钉，合计28900个。桥面铺设22cm厚钢筋混凝土预制板。主线23-24左右幅采用200T架桥机架设。C10-C11、D0-D1采用500吨履带吊安装。 施工中京津高速不能分道、断交。箱梁、横梁吊装、横梁焊接等施工，下方是行使的车辆，安全防护工作尤为重要。
浅析钢_混凝土组合结构构件工作性能.
2008河南建材 2011年第 1期 2型钢 -钢管混凝土构件 随着建筑物高度和跨度的不断增加 , 柱子承担的轴力越来越大 , 而建筑物承重柱的设计是关系到建筑物在大震下是否倒塌的关键 , 这就要求在重载条件下 , 柱子不但要有足够的强度而且应有较好的延性。文献 [8]提出了一种新型的钢 -混凝土组合结构柱 , 即型钢 -钢管混凝土柱 , 即将型钢埋入钢管混凝土中。型钢 -钢管混凝土柱具有钢骨混凝土和钢管混凝土两种组合柱的优点 , 它具有较高的承载能力和良好的延性 , 尤其适合用作重载柱 [8]和承受反复荷载作用的构件。因此 , 型钢 -钢管混凝土柱具有广阔的工程应用前景。文献 [9]进行了 13个型钢 -方钢管混凝土轴压短试件的试验研究 , 研究了其破坏过程及破坏形态 , 文献 [9]在试验结果的基础上采用纤维模型法对其轴压荷载 -变形关系曲线进行了计算 , 计算结果与试验结果相吻合。文献 [10]采用合理的材料本构关系模型 , 采用有限元软件 ABAQUS 对型钢 -钢管混凝土构件在轴心受力
下的力学性能进行了研究 , 图 3给出了典型的型钢 -方钢管混凝土组合柱中钢管、型钢和核心混凝土单元划分的示意图。 (a 方钢管 (b 型钢 (c 核心混凝土图 3典型的型钢 -方钢管混凝土组合柱中钢管、型钢和核心混凝土单元划分的示意图 [10] (a HS-A1(b HS-A2(c HS-B1 图 4型钢 -钢管混凝土轴压短柱计算曲线和试验曲线比较 [10] 文献 [10]采用该有限元模型对收集到的型钢 -钢管混凝土轴心受力构件荷载 -变形关系曲线的试验结果进行了验算 , 结果表明 , 计算结果与试验结果相吻合 , 图 4给出了部分典型的计算结果与试验结果的比较情况 , 试件具体参数详见文献[10]。基于理论分析结果 , 文献 [10]还提出了型钢 -钢管混凝土轴心受压构件极限承载力的简化计算公式。 目前对型钢 -钢管混凝土构件的研究还处于起步阶段 , 更多的典型的构件试验还有待于开展 , 基于理论研究成果 , 并与大量试验结果吻合较好的型钢 -钢管混凝土压弯构件承载力实用计算方法也有待于提出 , 且这种构件的节点构造也应该被关注 , 以推动这类构件在实际工程的应用。 3钢管混凝土叠合构件 钢管混凝土叠合柱是由截面中部的钢管混凝土和钢管 外的钢筋混凝土叠合而成 [11]。这类组合构件不仅具有钢管混 凝土构件的优点 , 而且钢管外的混凝土还可以起到抗火作用 , 已有不少钢管叠合柱应用的工程实例 , 如 23层的辽宁邮政枢纽大楼 , 22层的沈阳和泰大 厦、 33层的沈阳电力花园双塔和深圳卓越 ·皇岗世纪中心项目中的 3栋超高层建筑。钢管混凝土叠合柱适用于我国非抗震和抗震地区的建筑结
预应力混凝土叠合板在工程中的应用
预应力混凝土叠合板在工程中的应用 摘要：预应力混凝土叠合板本质上是一种现浇实心板，平板部分为30mm厚， 它采用工厂预制预应力带肋薄板（简称PK叠合板）作为下部的永久性底模，通 过在肋内预留孔中穿横向钢筋，在板拼缝处布设折线防裂钢筋，最后浇捣叠合层 混凝土而形成的整体受力结构，又称作“PK叠合板”。 关键词：叠合板绿色建筑质量控制 引言 随着新一轮城市城镇化建设的飞速发展，为应对全球气候变化、资源能源短缺、生态环境恶化的挑战，国家近年来已开始大力推广普及低碳绿色建筑。根据 国家节能减排、环保及可持续发展等绿色建筑的理念，及现代建筑产业化发展的 要求，一种新型的绿色构件全称PK预应力混凝土叠合板（以下简称“PK叠合板”）在工程领域应用越来越广泛。PK实为中文“拼装、快速”之意，而PK预应力混凝 土叠合板实际是一种预制预应力混凝土带肋叠合楼板，通过后浇层形成结构整体 的一种楼盖结构。该PK叠合板平板部分只有30mm厚，侧向开孔的T型肋设计 使得与后浇层混凝土紧密咬合，整体性、抗裂性能非常好，能够同时满足建筑工 业化和绿色建筑的发展需求。目前PK叠合板正处于应用推广阶段，下面笔者结 合某学校工程浅谈PK叠合板在工程中的应用。 长沙市高新区某学校工程，总建筑面积约21176m2，办学规模36个班。该学校楼面板设计均采用预应力混凝土叠合板（除卫生间外），楼面板厚度设计为110、130mm。叠合板采用PKY-DB4505-2、PKY-DB3005-1型等预应力叠合板。横 向布置8@200 的穿孔钢筋，后浇叠合层混凝土强度等级为C30。 1、PK叠合板的优点 PK叠合板采用工厂预制，无需支模，能大大节省钢筋、模板、施工方便，能 降低工程造价并缩短工期等优点，也符合国家的节能、环保、低碳可持续发展的 战略，充分发挥预制构件与现浇混凝土的双重优势，减少现场混凝土作业量从而 降低施工现场的噪声和环境污染，从而达到绿色施工。 2、PK叠合板质量控制要点 2.1 施工前的准备工作 施工前，首先应会同厂家进行设计图纸会审，编写专项施工技术方案，并做好技术交底 工作。厂家应根据设计图纸注明的规格尺寸，生产相应的PK叠合板。其次，对于进入施工 现场的PK叠合板，应检查其质量合格证明文件、外观质量，包括截面尺寸、平整度、破损、开裂、漏筋情况等。外观检查合格后，应对进入工地的PK叠合板进行静载试验，试验合格后，方可投入使用。最后，PK叠合板吊装时应慢起、慢落，堆放场地应平整，板与地面应留 有空隙。板两端与中间部位，应设一条垫木。 2.2施工过程质量控制 安装PK叠合板时，在板两端应设置支撑和铺设宽度约300mm边模，跨中处可设置支撑。板端支撑确保能承受楼板现浇层自重和施工荷载。叠合层混凝土浇筑前，应对叠合层施工前 进行彻底的清洁，先用气泵吹尽杂物，避免夹渣影响叠合层的质量。叠合层浇筑前，还应对 预制叠合板浇水充分湿润（冬季施工除外），且清除表面积水，以提高叠合层现浇混凝土与 叠合板的粘接力。当PK叠合板未满铺时，应采取以下措施：板带宽≦200mm时，采用吊模 现浇；板带宽>200mm时，采用下部支模现浇。叠合层混凝土浇筑时，宜采用平板振捣器振捣，以保证与叠合板形成一整体。对于胡子筋的留置，为了加快施工进度，可考虑只留一端 胡子筋，另一端采用实心板上方设置端部连接钢筋代替胡子筋。端部连接钢筋长度一般为 300mm，伸入板内长度为180mm，PK板应交错布置。
钢砼叠合梁施工方案
滨海新区西外环高速公路 （津汉高速-海景大道）工程第四标段 钢砼叠合梁施工方案 编制: 审核: 批准: 编制单位:中铁十八局集团第五工程有限公司滨海新区西外环高速第四标项目部编制日期: 2013年4月20 日
目录 一、编制说明和依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、工程项目目标 (3) 3.1质量目标 (3) 3.2安全目标 (3) 3.3环境目标 (3) 四、施工部署 (4) 4.1项目组织机构 (4) 4.2岗位职能及分工 (4) 4.3施工部署原则 (11) 五、施工准备 (12) 5.1技术准备 (12) 5.2人员、场地准备 (13) 5.3物资准备 (13) 5.4机械设备、工具准备 (15) 5.5钢结构详图设计 (16) 5.6材料检验 (16) 5.7焊接工艺评定 (17) 5.8原材料钢板除锈、喷涂车间底漆 (17) 六、钢箱梁施工方法及工艺 (17) 6.1钢箱梁制作工艺 (17) 6.2施工精度控制措施 (20) 6.3钢梁组装时注意事项 (22) 6.4钢梁制作 (26) 6.5钢梁焊接要求 (27) 6.6焊接变形的控制方法 (28) 6.7钢梁矫正方法 (29) 6.8栓钉焊接 (29) 6.9钢梁预拼装 (30)
6.11钢梁构件出厂时的要求 (31) 6.12钢构件的出厂顺序 (32) 6.13钢结构的运输 (32) 6.14制作胎具 (32) 七、现场拼装 (33) 7.1拼装场地平面布置图 (33) 7.2现场胎架上组装 (34) 7.3现场拼装质量要求 (35) 八、钢箱梁吊装 (35) 8.1吊装机械选择 (35) 8.2吊耳布置图及吊耳验算 (37) 8.3钢丝绳及卸扣的选择 (40) 8.4大机械吊装布局 (41) 8.5钢箱梁安装的测量 (42) 8.6钢箱梁吊装 (42) 九、桥面板施工 (53) 9.1工艺流程 (53) 9.2桥面板的制作 (53) 9.2.1预制场地的布置 (53) 9.2.2钢筋加工 (54) 9.3桥面板的安装 (56) 9.4防撞护栏施工 (56) 十、主要项目人力资源配备 (56) 10.1制作劳动力配置 (56) 10.2安装劳动力配备 (57) 十一、主要物料、机械投入计划 (57) 11.1拟投入工程施工用料 (57) 11.2主要施工机器具配备表 (57) 11.3安装现场投入机械设备 (58)
1钢管混凝土叠合柱结构施工技术
钢管混凝土叠合柱是由截面中部钢管混凝土和钢管外侧钢筋混凝土叠合而成的柱，它具有强化（采用高强高性能建筑材料）、组合（将不同材料组合到一个构件中）、约束（通过对材料间的相互约束、或对弱性材料的约束改善性能）、叠合（使内力在截面中的分布更趋 合理、增强抗力与延性）四种增强理念［1］ ，通过有效组合增强结构承载能力和抗震性能，且截面积比普通混凝土柱明显减小，是一种具有广阔发展前景的结构体系。深圳东海商务中心（一期）工程大量采用了叠合柱结构，且基本涵盖了规程所含的各种节点构造，在此与各位同行进行交流。 1工程概况 东海商务中心位于深圳市福田中心区深南大道 招商银行大厦西侧，总用地面积为34805m 2，总建筑面积约51万m 2，项目分两期开发，其中一期工程由2栋智能化甲级办公楼、裙楼商场及4层地下停车库等组成（图1），主体采用框筒结构体系，1号楼-4~25层及2号楼-4~9层各设12根钢管混凝土叠合柱，叠合柱截面尺寸为0.7m ×0.7m~1.6m ×1.6m ，混凝土强度等级为 C60，钢管外径为0.7~1.1m ，壁厚为16~28mm ，采用Q 345B 钢板制作，焊缝等级为一级。 2 钢管混凝土叠合柱柱管制作 2.1 工艺流程 详图深化→下料→开坡口→卷管（点焊）→焊接直 缝→矫圆→组焊钢管（环缝）→构件及焊缝外观检查→焊缝超声波检测→合格交验。 2.2操作要点2.2.1 柱管制作 采用X-Steel 软件进行详图深化与结构分解，包括 节点拼装总图、节点拼装顺序图、杆件图、节点图及材 收稿日期：2011-07-18 作者简介：王旭峰（1972-），男，浙江湖州人，高级工程师，总工程师， e-mail ：hll2118@https://www.sodocs.net/doc/c117904475.html,. 图1 东海商务中心（一期）工程平面示意 办公楼1 办公楼2 裙 楼 一期红线 广场 33000 33000 38000 38000 建筑技术Architecture Technology 第42卷第8期2011年8月 Vol．42No．8Aug．2011 钢管混凝土叠合柱结构施工技术 王旭峰，杨 程 （深圳市第一建筑工程有限公司，518029，广东深圳） 摘 要：钢管混凝土叠合柱由截面中部钢管混凝土和钢管外侧钢筋混凝土叠合而成，东海商务中心（一期） 工程两栋超高层办公楼为叠合柱结构体系，采用钢管贯通、翅片连接、钢管钢筋3种连接方式及RC 环梁节点，技术先进，施工快捷，取得了较好社会和经济效益。 关键词：超高层；钢管混凝土；叠合柱；翅片连接中图分类号：TU 755;TU 398.9 文献标识码：B 文章编号：1000-4726（2011）08-0733-04 CONSTRUCTION TECHNIQUE OF STEEL PIPE CONCRETE COMPOSITE COLUMN STRUCTURE WANG Xu-feng,YANG Cheng （Shenzhen First Construction Engineering Co.,Ltd.,518029，Shenzhen,Guangdong,China ） Abstract:Steel pipe concrete composite column is composed of steel pipe concrete at middle part of cross section and reinforced concrete outside the steel pipe.The two super -high office buildings of East Ocean Business Center （Phase I ）engineering adopt composite column structure system,using the following three connection methods,including steel pipe connection,fin plate connection and steel pipe steel bar,as well as RC ring beam node.The engineering adopts advanced technologies and fast construction schedule,successfully realizing favorable social and economic benefits. Key words:super-high building;steel pipe concrete;composite column;fin plate connection ·733 ·
PK预应力叠合板的优缺点
PK预应力叠合板的优缺点 叠合楼板属于钢筋混凝土叠合受弯构件，由预制件厂进行底部预制楼板的生产，混凝土强度等级要求高于C30，然后到现场安装预制混凝土楼板，辅以配套支撑，设置与竖向构件的连接钢筋、必要的受力钢筋以及构造钢筋，再现浇混凝土叠合层，与预制板成为一个整体共同受力，其受力性能与全现浇等高的钢筋混凝土楼板一致，最大的叠合楼板可以做到2.5m×14.0m，叠合楼板不仅起到了模板的作用，其内部配筋加上格构梁的叠合作用使其又成为了楼板的一部分。 1. PK预应力混凝土叠合板的构造形式
PK预应力混凝土叠合楼板是在传统混凝土叠合楼板基础上，通过改进预制叠合构件而形成的一种新型装配整体式预应力混凝土叠合楼板。它的底板为倒“T”型预应力混凝土预制带肋薄板，预应力筋采用螺旋肋消除应力高强钢丝，肋上预留多个孔洞。 施工时，先将底板平铺，然后在肋上各孔洞内穿置横向穿孔钢筋，并在底板各拼缝处布置满足锚固长度要求的折线型或平行短筋，然后再浇筑混凝土形成的整体双向受力楼板。 2. PK预应力叠合板的优点
PK预应力混凝土叠合结构的优点主要有： (1)预制底板部分采用高强混凝土，整个底板厚度一般不超过90mm，质量轻。板的内部有预应力筋，使预制板有较大的刚度，承载性能良好。预制底板轻便、体积小，因此运输十分方便。 (2)整体性好。预制底板为带肋结构，肋的存在使新老混凝土的粘截面更大，预制底板上的开孔、孔中的穿孔筋及连接板与板的折线形钢筋都增加了其机械咬合力，施工工序也进一步保证了叠合板能够共同工作。 (3)预制底板中的预应力钢筋及拼缝处设置的拼缝筋使叠合板具有更好的抗裂性能。 (4)在预留孔洞中布置穿孔钢筋，使得整个叠合楼板具有双向受力的特性。因此与普通楼板相比，PK预应力混凝土叠合板具有更好的承载力和更大的刚度。 (5)经济效益高。模板工程是施工过程中材料浪费相对严重的一个环节，这种叠合板在施工过程中不需要设置模板支撑，具有经济环保的优点。预制底板可以进行产业化生产，施工过程中部分机械化，大大缩短了工期。 3. PK预应力叠合板的缺点 PK预应力混凝土叠合结构有很多优点，但是目前也存在一些缺点，其缺点主要如下： (1)前期投入较大，因为预制底板结构的特殊性，需要建立与之对应的制作生产线。 (2)配套生产场地少，当施工场地距离生产场地较远时，造成运输成本过高，经济性下降。 PK板——我以为我懂你 邵工 同济大学结构工程硕士 6 人赞同了该文章
钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计
钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设 计 第2期 2007年2月 广东土木与建筑GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERING № FEB2O07 钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计 黄斌 (深圳市方佳建筑设计有限公司深圳518031) 摘要:本文推荐一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土粱节点做法,使钢管在节点区是连续的,节点刚性不受影响, 粱可以可靠地传递内力,与其它节点做法相比,具有施工方便和节约材料的优点. 关键词:钢管混凝土柱;钢管混凝土叠合柱;钢管开穿梁钢筋小孔;梁柱节点构造 1概述 钢管混凝土柱使钢管与混凝土改变了各自本身 的材料性质.共同成为一种新的复合材料.该结构形 式以卓越的承载能力和变形能力.在工程中得到越 来越多的应用.在此基础上近年又陆续有不少工程 采用钢管混凝土叠合柱和钢管混凝土组合柱等 由于工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝 土.而框架梁则采用普通钢筋混凝土.故两者的连接 节点成为工程中的难点之一目前常用的连接节点 有钢牛腿法,双梁法,环梁法,钢管开大洞后补强法 及纯钢筋混凝土节点法等.双梁法和环梁法对梁之
间内力传递的可靠性有一定影响:钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法使得钢管在节点区不连续.难以保证节点原有的刚性:钢牛腿法对钢材消耗量大.现场焊接施工量大 以上列举的连接节点均存在一定程度的不足. 本文推荐一种在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点. 通过模型试验为基础的理论分析.并经过多个工程实践的检验.证明它具有可靠和经济实用的优点 2钢管开小孔连接节点的优点 2.1钢管开小孔后对钢管截面削弱不大.梁钢 筋穿过小孔后剩余的缝隙很小.钢管对管芯混 凝土的约束力基本没减小.不影响钢管混凝土 柱的承载能力和变形能力 2.2梁钢筋直接穿过钢管后.梁可以可靠地传 递内力.梁长范围内的刚度保持不变.结构受 力分析与实际相同而钢牛腿法和钢管开大洞 后补强法.在梁端范围内有相当长度的型钢. 使得梁刚度发生急剧变化 2.3在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后.钢 管在节点区是连续的.节点刚性不受影响.满足"强节点弱构件"的要求 2.4现场施工较方便.即使圆弧形的梁钢筋也可顺 利穿过 2.5节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法大幅减少.有利于降低造价 3钢管开小孔的连接节点构造 钢管开小孔的连接节点构造如图1.其要点如下: (1)钢管开小孔:小孔直径D=钢筋直径+10mm, 水平间距为3D.垂直间距为2D.
钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析
钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析 发表时间：2015-12-28T15:32:05.257Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：何波 [导读] 广东城建达设计院有限公司希望通过本文的研究，可以在钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的使用方面，为今后的建筑施工的提供科学的借鉴。 何波 广东城建达设计院有限公司 摘要：随着经济发展水平的不断提高，现代建筑工程对建筑材料和建筑结构的要求越来越高，人们对高层建筑使用空间的要求也越来越高，如何在保证结构安全合理的前提下，进一步实现使用空间的最大化、节约经济成本的目的。接下来本文将对钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济进行合理的分析，为今后的建筑结构设计提供一个合理的价值参考。 关键词：钢管混凝土柱；钢管混凝土叠合柱；受力特性；技术经济；比较分析 引言 随着城市建设的不断加快，高层建筑在数量上不断增加，高度也不断加高，而建造高层建筑大多数采用钢筋混凝土结构，结构自重很大，柱的轴力大，加上抗震设防的需要，为保证构件的延性，有关规范对钢筋混凝土柱均有控制轴压比的要求，所以柱的截面很大，甚至达到了占用过大使用面积，影响建筑功能和观感的地步。为了解决这一矛盾，结构设计中可使用钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱来代替普通钢筋混凝土柱，由于其承载力高，抗震性能好，柱的截面可以大大缩小，因此，高度较大的高层建筑很多都采用钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱。下面对于钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱在高层建筑当中的应用和各自受力特点，进行分析与比较。再结合工程实例，通过分析两种结构方式的优点，来提出最佳的使用方案，实现实用性与经济性的双重价值。 一、钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱各自的结构受力特性 （一）、钢管混凝土柱的结构受力特性 （1）受力合理，能充分发挥混凝土与钢材的特长，从而使构件的承载能力大大提高。对混凝土来说，由于钢管的约束，改变了受力性能，变单向受压为三向受压，使构件抗压承载力提高显著。从另一方面而言，对于同样的负荷，钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。对钢管来说，薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感，由于混凝土充填了钢管，保证了薄壁钢管的局部稳定，使其弱点得到了弥补。 （2）具有良好的塑性性能。混凝土是脆性材料，混凝土的破坏具有明显的脆性性质。而钢管混凝土结构中，由于核心混凝土是处于三向约束状态，约束混凝土与普通混凝土不同，不仅改善了使用阶段的弹性性质，而且在破坏时产生很大的塑性变形，钢管混凝土柱的破坏，完全没有脆性特征，属于塑性破坏。 （3）施工简单，缩短工期。钢管本身就是模板，因此比钢筋混凝土构件省去了模板。钢管本身既是纵筋又是箍筋，这样便省去了模板及钢筋的制作安装工作。 （4）能获得了很好的经济效益。与钢筋混凝土结构相比，大约可减少混凝土量的一半，而用钢量也减少，减少了结构占地面积，取得了显著的经济效果。（5）具有良好的抗震性能。由于结构自重大大减轻，这对减小地震作用大为有利。结构具有良好的延性，这在抗震设计中是极为重要的。 尽管钢管混凝土结构的优点很多，但是由于它自身的特性决定了它尚存在的一些弊端，比如在节点连接构件上处理较复杂，施工难度较大，具体如下：a.当钢管混凝土柱与混凝土梁连接时，就必须借助于柱上的牛腿和加强板。如果与柱连接的梁较多且不在同一标高时，就会有许多的牛腿和加强板。如果采用明牛腿可能在美观上会受到影响。如果用暗牛腿，又会或多或少地给浇灌混凝土带来不便，影响施工进度。b.为了能够充分发挥钢管混凝土的承载力，钢管混凝土的连接应尽可能地将连接力可靠地传递到核心混凝土上。常采用柱顶盖板、柱脚底板和层间隔板、穿心板等来实现。当然前提条件必须是应保证管内混凝土的密实，做到这一点也是不易的。 （二）、钢管混凝土叠合柱的的结构受力特性 钢管混凝土叠合柱是由截面中部的钢管混凝土柱和钢管外的钢筋混凝土叠合而成的柱。钢管外的钢筋混凝土可以滞后（不同期）浇筑，也可以和管内混凝土同期浇筑（但可以用不同的强度等级）。叠合柱的核心部分设置钢管混凝土柱，让它承受总轴力的约3/4，并提供主要抗剪承载力；外围混凝土仅承担总轴力的1/4左右，让它的轴压比小，变形能力大，并承受截面上的大部分弯矩。 在高层重载柱设计时，增强柱子承载能力和抗震性能的主要理念和方法有：1）强化，采用高强高性能建筑材料；2）组合，将不同材料组合到一个构件中，取长补短；3）约束，通过对材料间的相互约束，或对弱性材料的约束改善其性能；4）叠合，使内力在截面中的分布更趋合理，从而增强其抗力和延性。钢管混凝土叠合柱兼容并蓄了以上四种增强理念，优化配置各种成柱材料，充分地发掘其潜力，大幅度减小柱断面。 叠合柱设计理念正是综合利用以上四种（强化、组合、约束、叠合）增强手段，使各种材料合理巧妙地组合于一个构件之中，实现优化配置。因此钢管混凝土叠合柱抗压、抗剪、抗弯、抗扭强度大，抗震、抗火、抗爆、抗冲撞性能好，而且截面积比普通混凝土柱明显减小、施工方便、取得了显著的经济效果。 二、钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析 下面结合工程实例，对于钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱在高层建筑当中的应用和技术经济条件，进行分析与比较。通过分析两种结构方式的优点，来提出最佳的使用方案，实现实用性与经济性的双重价值。 实例：江门市某酒店，地下2层，地上27层，99.0米，51200㎡，底部大空间，3层框支转换，应用型钢混凝土梁解决大跨度转换梁的结构设计问题，但是工程经济性及使用空间的合理性却遭受考验，框支柱的尺寸直接影响首二层酒店大堂空间舒适性。下面为框支框架部分
(整理)钢管叠合柱方案
钢管混凝土叠合柱施工方案 1、编制依据 1.1编制依据 （1）重庆隆鑫中心工程施工合同、现有施工图、工期、质量、安全、文明施工等要求。 （2）重庆隆鑫中心工程现场实地情况。 （3）国家、行业及地方行业的有关建筑安装工程的法律、法规及文件。 （4）现行建筑安装工程施工验收规范、操作规程及质量验收统一标准。 （5）《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》（CECS188-2005） 《建筑钢结构焊接规程》（JG81-2002） （6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001） 《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012） 2、工程概况 2.1 建筑概况
2.2 结构设计概况 本工程主体部分钢结构主要为钢管叠合柱： 地下七层～地上十八层核心筒周边框架叠合柱12根￠1400；筒体四周剪力墙内钢管柱共计24根￠600。 2.3 水文地质概况 场区位于剥蚀浅丘宽缓斜坡地段，地形略呈北高南低，场地附近无地表水体分布。场地内广泛分布的泥岩、砂质泥岩及砂岩，属隔水较好岩石，在裂隙发育地段和地形
低洼处，有少量基岩裂隙水。地下水主要为土层中的孔隙水和基岩裂隙水。建筑场地为Ⅱ类环境类型，地下水对混凝土结构有微腐蚀性。场地地段未发现断层、构造破碎带及滑坡、崩塌、地下洞室等不良地质现象，场地现状整体稳定。 2.4 气象概况 重庆市属中亚热带季风气候，主要特点是冬暖夏热，降雨充沛，分配不均。多年平均气温17.8℃，月平均气温最高32.8℃（8月），最低6.3℃（12月）。日极端最高温43.5℃。历年平均降雨量1141.8mm，降雨多集中在4～9月，雨量约占全年降水量的76%。年平均风速1.2m/s。 2.5 施工现场条件 钢管叠合柱主要分布在1#塔楼核心筒周边及核心筒剪力墙内，现场东面有一条坡道（不能通入场内），在现场7区安装一台JCD6059塔吊，在现场9区安装一台JP7525A塔吊，进场的钢构件运至现场东面斜道卸货区，通过JCD6059塔吊将斜道卸货区的钢构等材料转运至钢构转运堆场区，通过JP7525A塔吊将钢构转运堆场区域的钢构进行安装。
钢管混凝土叠合柱之钢管外包混凝土探讨
钢管混凝土叠合柱之钢管外包混凝土探讨 [摘要]本文结合腊八斤特大桥和黑石沟特大桥钢管叠合柱桥墩的施工实践，对钢管混凝土叠合柱的钢管外包混凝土做简要的探讨研究，期望给类似工程提供参考。 【关键词】钢管混凝土叠合柱；钢管外包混凝土；抗裂；耐久性 1、引言 钢管混凝土叠合柱基于一种新的结构形式，已经开始在我国的高层建筑工程、深埋地下空间结构，大跨度桥梁工程中得到卓有成效的应用，取得了令人瞩目的成就。比如沈阳和泰大厦、深圳赛格广场大厦、旺苍东河大桥、武汉江汉三桥。 2、工程概况 四川省雅安市经石棉至泸沽高速公路的腊八斤特大桥、黑石沟特大桥都为大跨连续刚构钢管混凝土组合高墩混凝土工程。其中，腊八斤大桥主桥为105m+2×200m+105m连续刚构桥，引桥为40m简支T梁桥，主桥桥墩最高墩高为182.5m，引桥墩高为40m～117m；黑石沟特大桥主桥为60m+115m+200m+105m连续刚构桥，引桥为8×40m预应力混凝土简支T梁，主桥桥墩最高墩高为157m，引桥墩高为40m～107m。在桥墩钢管混凝土中，核心混凝土采用C80、C60高抛自密实微膨胀高强钢管混凝土，采用高位抛落免振捣方法进行施工，桥墩钢管外壁包裹C30强度等级的抗裂混凝土。其中主墩外包混凝土厚度为20cm，交界墩和引桥墩外包混凝土厚度为15cm（截面见图1）。 3、桥墩钢管外包C30抗裂混凝土的研究 CECS188：2005_钢管混凝土叠合柱结构技术规程：9.4.3钢管外混凝土宜优先采用免振自密实混凝土，浇筑时应采用粗钢棒进行插捣，也可采用普通混凝土。结合设计以及实践要求，该条款的基本含义涉及两点，一保证外包混凝土的密实，从而控制裂缝的产生，实现混凝土耐久性的可能；二是确保外包之外观，避免修补等。基于此对上述两点进行分析： 3.1混凝土工程结构早期裂缝产生的原因 （1）收缩变形所引起的混凝土开裂 收缩变形是混凝土自身的本质特性之一，在混凝土当中主要存在化学收缩、塑性收缩、自生收缩、温度收缩、干燥收缩以下几种类型的收缩变形： 除以上各种类型的收缩变形之外，混凝土中还存在碳化收缩和徐变收缩等类